基于智能礦山的煤礦機電技術管理創新

（山西西山晉興能源有限責任公司 山西 030053）

引言

智能礦山煤礦機電技術管理機制的改革與創新，是確保煤炭資源開采工作安全順利進行的關鍵。煤礦企業在運用智能礦山煤礦機管理技術時，必須充分發揮PLC、DCS、FCS、大數據、智能化、計算機自動化以及云計算等相關技術的優勢，提高煤炭資源開采的自動化水平，通過構建智能礦山自動化監控平臺的方式，推動煤炭資源開采的安全有序進行。

1.智能礦山定義分析

智能礦山實際上就是利用數字技術模擬礦山的一種技術，這種礦山模擬形態與真實的礦山結構與開采狀態兩者有著很大的相似之處。隨著我國礦山智能化技術的迅速發展，智能化管理技術已經被廣泛的應用于煤礦智能礦山管理平臺的構建中，借助智能礦山豐管路平臺，煤礦企業不僅實現了全方位安全控制煤炭開采作業的目的。而且就該平臺的整體架構而言，由生產與感知、數據接入交換、數據處理、應用與決策、多維展示等結構體系組成的智能礦山管理平臺中，數據接入交換主要包括了結構化數據、半結構化數據以及非結構化數據等三個結構類型。首先，結構化數據作為實時數據，也就是人們所說的熱數據。其次，半結構化數據，指的就是增量數據。最后，非結構化數據，指的是離線數據，也就是冷數據。智能礦山管理平臺中的數據處理，則主要涉及到了數據清洗、數據匯總、數據關聯、指標計算、合并寬測等幾方面內容。

2.智能礦山建設現狀

(1)采掘設備智能化

隨著越來越多的煤礦企業加入到智能礦山的建設中，煤礦企業在運用智能礦山管理平臺時，應該充分發揮智能化技術的優勢，減少企業在煤礦開采生產各個環節中的人力資源投入，從根本上促進煤礦開采安全性的有效提升。由于智能礦山減少的最終目的就是希望通過遠程控制無人化采煤的方式，確保煤炭開采的安全高效進行。所以煤礦企業在建設智能礦山管理平臺時，應該合理運用現代電子信息技術、計算機科學技術等先進技術，提高煤礦開采生產過程中各個生產流程的模糊化控制效果，才能在保證智能設備遠程控制目標順利實現的前提下，確保煤礦開采設備始終處在最佳的運行狀態。此外，由于煤礦開采作業過程中，采煤設備處在同一個智能化控制系統中，該系統的運行過程中，促進了煤礦開采設備信息共享水平的提高，為煤炭資源開采工作的安全高效進行提供了強有力的技術支持。

(2)監測檢測設備智能化

由于煤礦開采生產過程中使用的機電設備不僅復雜程度高而且數量較多。所以煤礦企業在煤礦開采生產過程中，必須采取積極有效的措施加強機電設備、生產環境等各方面的監測工作，確保煤礦開采作業的安全有序進行。煤礦企業在運用智能化監測設備檢查煤礦生產過程時，應該將光感傳感器、激光矩陣定位傳感器、壓力流量傳感器等融合在一起，全過程監測煤礦生產，通過對煤礦生產過程中相關參數的采集和分析，為后續煤礦企業生產決策的制定提供數據依據。

3.智能礦山下的煤礦機電技術創新模式

(1)自動化技術的應用

以智能礦山為基礎的煤礦機電技術作為一種高度集成的技術，融合了各種先進技術的優勢。如果從整體結構分析的話，煤礦企業在煤礦開采過程中常用的自動化技術主要包括了以下幾種：①PLC技術，PLC技術主要是借助嵌入式控制模式、回路調節模式、順序控制模式等方式完善數據信存儲、傳輸、計算、時間等限定功能。②DCS技術，DCS技術在煤炭開采設備連續工作中的推廣和應用，不僅實現了全過程監控煤礦開采設備運行狀態，優化和完善動態數據交互功能，收集煤炭設備運行的數據信息，確保煤礦開采生產的安全有序進行。③FCS技術，FCS技術在煤礦開采設備智能儀表設置中的應用，不僅具有良好的調制作用，而且該技術與其他技術的聯合應用，促進了煤礦開采設備開采運行效率控制水平的有效提升。④大數據技術，大數據技術在煤炭開采設備中的推廣和應用，促進了煤礦開采設備運行數據采集效率和水平的有效提升，煤礦企業通過構建數據庫的方式，深入的進行煤礦開采設備運行數據的分類整合與管理，提高了數據記錄工作的質量。此外，隨著大數據技術在煤礦企業生產中的應用，管理人員科研運用大數據技術分析煤礦開采設備的運行狀態，然后根據數據分析結果，優化和完善煤炭設備的機電自動化技術。

(2)煤炭資源安全開采

為了確保煤炭資源開采工作的安全順利進行，煤礦企業必須充分發揮自動化開采技術在煤炭開采設備中應用的價值，根據煤礦安全生產的要求，配備安全采煤自動化技術、電控自動化技術、安全自動化技術等相關技術和設備。首先，借助安全采煤自動化技術遠程啟動采煤設備，提高煤炭資源開采的效率。其次，電控自動化技術作為一種重要的輔助技術，該技術主要是通過電控方式確保煤礦開采設備的安全運行。最后，安全自動化技術的應用，主要是通過為煤礦開采設備營造安全開采環境的方式，在煤炭開采區構建安全支撐體系，提高煤礦開采生產的安全性。

(3)事故提前預防以及規范化管理

煤礦企業生產過程中存在的各種安全隱患，既有可能來自于機電設備與人為操作，也有可能來自于設備作業環境。所以，煤礦企業應該在推動智能礦山平臺建設工作時，必須從安全預防和管理等幾方面著手推動煤礦企業機電技術的管理與創新。充分發揮智能煤礦機電設備管理平臺的優勢，全過程監控煤礦機電設備的運行狀態，如果機電設備在運行過程中數據出現異常情況后，監控系統會立即啟動預警機制，以便于后臺管理人員在獲得機電設備故障信號后，立即采取相應措施，為機電設備的運行提供安全防護。另外，由于受到煤礦機電設備自身存在的安全隱患、安裝質量不佳、使用不規范等因素的影響，機電設備在使用過程中難免會發生各種安全事故。所以，煤礦企業必須根據煤礦開采生產的要求，定期進行機電設備的檢查工作，確保機電設備始終處在最佳的運行狀態。

(4)構建自動化監控平臺

安全自動化開采技術的應用對于煤礦資源開采作業效率的提升有著極大的促進作用。隨著大數據技術在煤礦資源開采作業中的推廣和應用，煤礦企業應該合理運用大數據技術分析和挖掘海量數據優化煤礦開采作業的產品體系，提高煤礦開采的效率。

站在宏觀層面分析，煤礦企業在運用大數據技術輔助煤礦資源開采工作時，應該充分發揮大數據技術的優勢，做好以下幾方面的工作：①煤礦企業在運用大數據技術時，不能再像以往那樣運用小樣本數據，而是應該借助大數據技術進行數據的深度分析和研究。②不但要注重微觀數據的精確性，而且還應從宏觀數據層面著手，提高數據的分析和應用效率。③在注重傳統因果關系的基礎上，通過辯證分析的方式，將所有相關關系融合在一起，確保煤礦資源開采作業的安全順利進行。另外，煤礦企業在煤礦資源開采作業過程中，應該充分利用大數據技術的優勢，利用先進的傳感設備與超強計算能力，對現實世界、虛擬世界中產生的海量數據進行深度的挖掘和解析，才能在做出準確行為判斷的基礎上，制定出最佳的應對策略。智能煤礦管理平臺的構建以及大數據技術的推廣應用，為煤礦資源開采過程中從數據交換接入、處理、應用決策、多維展示等系統結構中分類整理海量數據信息提供了便利，推動了煤礦資源開采工作模式的改革與創新。由于煤礦資源開采過程中，企業收集的數據信息是煤礦開采大數據的基礎內容之一，所以煤礦企業在進行煤礦開采數據信息的加工處理時，必須從不同類型的數據中挖掘其中最有價值的數據，然后通過組建煤礦開采技術模型的方式，辨析煤礦開采動態的安全性與穩定性，以便于為管理人員進行數據信息的深度挖掘提供技術依據。首先，宏觀層次分析。煤礦企業必須設計完整的自動化監控平臺技術路線，將煤炭設備自動化控制系統、智能化監控網絡與數據決策支持系統等緊密的聯系在一起，為煤礦開采智能化管理平臺的升級提供技術依據。其次，煤礦企業在構建自動化監控平臺時，必須將自動運行功能、煤炭開采處理過程管控功能、工況優化功能、信息挖掘功能、異常感知功能以及故障修復功能等融為一體。

作為煤礦企業來說，在構建煤炭開采設備自動化監控平臺時，必須堅持以下幾方面的原則：①總體結構設計。煤礦企業應該充分發揮自動化控制技術與人工智能技術的優勢，進行煤礦開采自動化系統的設計。②功能設計。設計人員應該嚴格的按照求真務實的原則和要求，優化煤礦開采自動化平臺系統的功能，嚴格的按照煤炭資源開采工作的要求，做好各個功能模塊的技術研發工作，確保相關軟硬件設備的通用性與標準性。③通訊保障自動化。設計人員必須嚴格的按照煤炭資源開采工作的要求，建立完善的煤炭設備運行通訊網絡，搭建煤炭資源開采區域設備配置通訊網絡，提高煤炭資源開采的效率。

4.結束語

總之，煤礦企業在積極推動智能礦山煤礦機電技術管理模式的改革與創新時，不但要充分重視安全自動化技術引進的重要性，而且還應配備安全的采煤自動化技術、電控自動化技術以及安全支撐自動化技術設備，構建完整的煤礦開采自動化監控平臺，確保煤礦開采作業的安全順利進行。